论文导读：：变微重力为超重力。重金属铬Cr是再生水中污染物之一。探讨对玉米种子萌发。幼苗形态和叶绿素的影响。

　　论文关键词：超重力，重金属，玉米，生长性状，叶绿素

　　近几年由于人类的活动，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、土壤、水中，引起严重的环境污染。重金属铬Cr是再生水中污染物之一，对人群的健康产生危害[1]。在Cr影响植物生长方面，有人对土壤或沙中栽培的洋葱和玉米对灌溉水中对重金属Cr的吸收规律进行了研究[2-3]。杨和连[4]等专家都进行试验研究了Cr对作物种子发芽的影响[5-6]。近几年培育高度耐重金属的植株，成为了育种的难题，在研究重金属超富集植物吸收、转运和贮存Zn、Ni、Cd等重金属的分子机制取得主要进展[7]。根据目前的研究，主要通过鉴定玉米的形态指标和生理生化指标来研究植物的对重金属的抗性。本试验是在航天育种的启发下叶绿素，变微重力为超重力，综合超重力和重金属的因素，探讨对玉米种子萌发，幼苗形态和叶绿素的影响。探索利用超重力处理植物种子提高其抗重金属性的生理生化基础。

　　1材料与方法

　　供试材料采用农大108玉米品种。首先对小麦种子用0.1% HgCl2消毒10min，再自来水冲洗彻底后浸种24 h。然后暗培养至大多数种子萌动。随机抽取30粒种子各5份，以1000g·2h、2000g·1h、4000g·40min、6000g·20min、和8000g·10min进行超重力处理，未离心的种子作为空白对照（CK）。处理后的种子放入含有不同浓度重金属营养液的苗盆中进行水培，置于25℃恒温光照培养箱下培养。

　　培养至胚芽突破种皮长出幼苗，此时期测定种子的发芽率。在第3天测量玉米的形态指标。培养至三叶期，随机取叶样进行测定叶绿素。

　　2结果与分析

　　2.1 超重力和重金属对玉米种子发芽率的影响

　　由图l可以看出，综合超重力和重金属双重胁迫，当相同超重力处理时，由图可知随着重金属处理浓度的增加，种子的发芽率明显降低。对实验的结果进行分析表明超重力为8000 g·10 min高速短时可以降低重金属对玉米种子发芽率的影响。

　　玉米

　　图1 在不同超重力下重金属Cr对种子发芽率的影响

　　Fig1 Effects of Cr （Ⅲ）on seed germination underdifferent hypergravity treatments

　　2.2 超重力和重金属对玉米种子形态指标的影响

　　植物的形态指标是判断植物性状最直接的一类指标，形态指标中最主要的是植株的芽长和根长论文怎么写。当种子萌发后，其芽、根的生长完全暴露在外界环境中[9]，直接受到培养皿中Cr的影响叶绿素，故Cr对芽、根生长的影响远大于对发芽率的影响，如图2和图3所示。

　　1. 根长的分析

　　当重金属的浓度为0 mg/L时，6000g·20min 和8000g·10min处理的可促进根的生长。综合超重力和重金属双重胁迫，在1000 g和2000 g超重力处理下可降低重金属对根长的抑制。

　　玉米

　　图2 不同超重力下重金属对玉米幼苗根长的影响

　　Fig2 Effects of Cr （Ⅲ）on root length of maize seedlings under differenthypergravity treatments

　　2. 芽长的分析

　　当重金属的浓度为0 mg/L时，8000g·10min处理可促进芽的生长。综合分析超重力和重金属对幼苗的影响，在每一种超重力下玉米苗可抵抗不同浓度重金属的抑制作用，如2000 g的处理中10 mg/L浓度下，幼苗的高度较空白组10 mg/L浓度处理分别增加了58.23 %。

　　玉米

　　图3 不同超重力下重金属对玉米幼苗芽长的影响

　　Fig3 Effects of Cr （Ⅲ）on bud length of maize seedlings under differenthypergravity treatments

　　2.3 超重力和重金属对玉米苗期叶片叶绿素的影响

　　叶绿素是植物体有机合成的场所，是光能的吸收器，其含量的高低直接决定植株的有机合成能力。提高测定叶绿素a和叶绿素b的含量可判断植物的有机合成能力[10]。

　　由图4、5可知在无超重力处理下，重金属对叶绿素a、b合成的影响不明显，除1mg/L浓度外其他浓度的重金属均抑制了叶绿素a、b的合成。综合两因素的共同作用分析表明，2000g和4000 g的处理可以降低重金属对玉米叶绿素合成的影响。

　　图4 不同超重力下重金属对玉米叶片叶绿素a含量的影响

　　Fig 4Effects of Cr （Ⅲ）on the chloiophyⅠ（Ca） content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments

　　图5不同超重力下重金属对玉米叶片叶绿素b含量的影响

　　Fig 5Effects of Cr （Ⅲ）on the chloiophyⅡ（Cb）content of corn’s leaves under differenthypergravity treatments

　　3 讨论

　　本实验研究超重力处理对玉米重金属耐性的影响时发现，对玉米进行超重力单因素处理时其发芽率符合赵欣等人的研究结论[11]。超重力和重金属双重胁迫对种子发芽率的影响，和超重力单因素处理对种子的影响相似，因为种子发芽时利用自身的营养物质几乎不受到重金属的迫害。高速超重力可以促进根长和芽长的生长，低速的超重力抑制它们的生长叶绿素，但抑制作用不明显。在结果分析中已经分析数据得出结论，在每一个超重力处理组都有抗重金属较强的植株。形态指标可鉴定植株受重金属迫害的程度，是一个可以直接表现植株生长状态的指标。在结果分析中那些形态指标较高的植株，这些植株对重金属的抗性也较强。可以作为研究植物耐重金属的鉴定指标。

　　实验结果表明，在每一个超重力处理组都有抗重金属较强的植株。叶绿素含量是表示植物光合器官生理状况的重要指标[12]。结果表明，短时间胁迫下，叶绿素含量略有增加，这可能是叶绿合成系统的一种激应性反应。当Cr（Ⅲ）胁迫浓度高50 mg/L时，随着铬浓度的逐渐增大而下降，这与徐勤松等[15]以铬处理水车前叶片的结果相似。

　　参考文献

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　　[2]巫常林，黄冠华，刘洪禄，等。再生水短期灌溉对土壤作物中重金属分布影响的试验研究叨[J].农业工程学报，2006,22（7）：91-96.

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　　[4]杨和连，车灵艳，卢二乔。重金属铬对西葫芦种子发芽及出苗的影响[J].种子，2004,23（6）：60-62.

　　[5]蒋光月，崔德杰。重金属Cr对小白菜种子萌发及生长的影响[J].农业环境科学学报，2006,25（增刊）；76-79.

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　　[8]何翠屏，胡惠蓉。两种重金属胁迫对两种草坪草生长与代谢的影响[J].华中农业大学。

　　[9]乔琳，盛东风，邓艳。重金属铜、锌、铁、铅污染对白菜幼苗鲜重及叶绿素含量的影响[J].广东农业科学，2010,37（2）。

　　[10]赵欣，王金胜。不同超重力处理小麦、玉米种子对其生理生化指标的影响[J]. 中国农业科技导报，2007,9（6）：100-104.

　　[11]秦天才，阮捷，王腊娇。铬对植物光合作用的影响[J].环境科学与技术，2000,90:33-36.